Page 18 - 国外钢铁技术信息内参（2024年4月）
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除了已经讨论的一些光纤传感技术目前可以商用，还有一些新的光纤传感ᇏݓࣁඋ࿐߶
（二）支持钢铁制造进步并向工业 4.0 转变的光纤传
感技术—2023 年 Howe 纪念讲座（二）
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Ronald J. O’Malley, F. Kenneth Iverson
密苏里科技大学
5. 炼钢传感器技术和发展
技术用于炼钢领域，显示出未来传感应用的良好前景。 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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5.1 超高空间分辨率热成像
瑞利散射 OFDR 在测量温度和应变的应用显示出超高空间分辨率（0.65
mm）和高速（20 ms）分布式测温的重要前景。除了具有分辨率和速度的优势
外，该技术采用了低成本单模硅基光纤，无需在纤芯中嵌入 FBGs 等传感器。
小芯径大数值孔径光纤也能在相对紧弯半径下工作，不会出现瑞利背向散射信
号损耗，适合编织嵌入式单条光纤，用于高分辨率空间成像。近期研究回顾了
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这种光纤解调技术的多项性能。
近期有研究证明瑞利散射 OFDR 可进行高分辨率结晶器热成像，研究包晶
钢的凝固现象。瑞利散射 OFDR 系统（图 19）将单条光纤嵌入铜冷却结晶器中
（图 20），利用自动升降装置将结晶器浸入到不同化学成分的钢液中（图 21）。
重新绘制沿着单条嵌入光纤方向的温度，在钢液与钢坯壳接触期间，创建结晶
器的瞬态二维热图，如图 22 所示。图 23 显示了这种热成像方法的超高分辨率，
其中比较了测量的钢壳厚度剖面与实验中获取的热成像。该系统有望提高热成
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像分辨率并降低生成热成像需要的光纤数量。
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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